Una panoramica completa della lavorazione CNC rispetto alla lavorazione manuale

La lavorazione meccanica è un'operazione centrale nella produzione, poiché comporta il fissaggio o la rimozione di materiale da un pezzo, i.e. metalli per ottenere la geometria richiesta. Il CNC è una delle tecniche di lavorazione più utilizzate mentre l'altra viene definita lavorazione manuale. Sommariamente, mentre ognuno ha i suoi vantaggi in base alla complessità dell'attività, precisione necessaria, o volume di produzione, ognuno ha la sua proposta di valore unica. In questo articolo, imparerai cosa significano lavorazione CNC e manuale, come operano, e i loro vantaggi e svantaggi.

Cos'è la lavorazione CNC?

CNC è il controllo numerico computerizzato, ovvero un metodo in cui una macchina utensile viene utilizzata con l'aiuto di un programma per computer per produrre alcune parti con altissima precisione. La macchina distribuisce codici di programma per computer. Quindi determinano il movimento degli strumenti, velocità, e velocità di avanzamento della macchina. La lavorazione CNC ha un ampio ambito di applicazioni nella realizzazione di lavori di precisione complessi e ripetitivi. Queste industrie possono includere quella automobilistica, aerospaziale, produzione elettronica, eccetera.

Cos'è la lavorazione manuale?

La lavorazione manuale prevede che un operatore alimenti e conduca gli utensili da taglio sugli utensili di lavorazione, i.e. torni, mulini, e molatrici per formare il materiale. A differenza del CNC, la lavorazione manuale dipende principalmente dalle capacità e dalla competenza del lavoratore riguardo agli utensili. Viene applicato prevalentemente durante i lavori a operazione singola, lavori di riparazione, o per produrre articoli che non hanno requisiti di tolleranza ristretta.

Come funziona la lavorazione CNC?

Il processo di lavorazione CNC inizia con la definizione di un disegno assistito da computer o di un modello CAD del pezzo da lavorare. Questo modello viene quindi tradotto nel linguaggio di programmazione CNC, i.e. Codice G che dirige il funzionamento della macchina. Dopo che il programma è stato scaricato nella macchina CNC dal computer, un operatore configura la macchina CNC, e poi il computer prende il sopravvento. L'operazione di taglio o fresatura avviene tramite le istruzioni lasciate nella macchina e sono necessarie poche correzioni sui pezzi.

Come funziona la lavorazione manuale?

Nella lavorazione manuale, i meccanici azionano e controllano manualmente gli strumenti sotto il suo diretto controllo. Il movimento degli utensili è sincronizzato con le impostazioni della macchina, i.e. velocità, profondità di taglio, e velocità di avanzamento, tra gli altri. Il macchinista manipola il lavoro con le mani controllando le posizioni degli utensili da taglio. Aiuta a formare il materiale in modo appropriato. Lavorazione manuale, d'altra parte, ha frequenti interazioni con i materiali e le operazioni fisiche, comporta quindi più operazioni manuali e dipende molto dalla bravura dell'operaio.

Il confronto tra lavorazione CNC e lavorazione manuale

Di seguito sono riportate le principali differenze tra la lavorazione CNC e quella manuale:

1. Automazione

   La lavorazione CNC automatizza completamente il processo di lavorazione mentre nella lavorazione manuale il processo deve essere eseguito continuamente.

2. Precisione

   La lavorazione CNC è più accurata della lavorazione manuale. Tuttavia, nella lavorazione CNC, le operazioni sono dirette da un programma controllato.

3. Complessità

   I progetti complessi possono essere convenientemente progettati per il processo di lavorazione CNC, mentre la lavorazione manuale è più adatta per quelli semplici.

4. Velocità

   Una macchina CNC può fabbricare una parte molto più velocemente rispetto a una macchina manuale, soprattutto quando si tratta di grandi quantità.

5. Lavoro

   La lavorazione manuale richiede molta concentrazione da parte dell'operatore mentre le macchine CNC necessitano solo di un piccolo input iniziale e poi sono impostate per funzionare da sole.

6. Costo

   Le macchine CNC sono inizialmente costose da acquistare, mentre gli strumenti di lavorazione manuali possono rivelarsi costosi in termini di manodopera durante la produzione di massa.

La tabella seguente riassume il principale confronto tra lavorazione CNC e lavorazione manuale:

Fattori	Lavorazione CNC	Lavorazione manuale
Automazione	Completamente automatizzato.	Funzionamento manuale da parte di un macchinista.
Precisione & Tolleranza	Alto: ±0,001" (±0,025 mm).	Moderare: ±0,005" (±0,127 mm).
Velocità	Veloce, ideale per volumi elevati.	Più lentamente, dipendente dall'abilità dell'operatore.
Complessità	Ideale per geometrie complesse.	Ideale per design semplici.
Volume di produzione	Efficiente per grandi tirature.	Adatto per lavori a basso volume o una tantum.
Fabbisogno di lavoro	Minimo dopo l'installazione.	Alto, richiede manodopera qualificata ovunque.
Costo per parte	Più basso per grandi tirature.	Superiore a causa del costo del lavoro.
Tempo di installazione	Alto: ore a giorni.	Basso: minuti alle ore.
Rifiuti materiali	Basso, spreco minimo.	Superiore a causa di un errore umano.
Costo della macchina	Alto: $50,000 A $500,000+.	Inferiore: $5,000 A $50,000.
Livello di abilità	Richiede conoscenza della programmazione CNC.	Competenza pratica nella lavorazione.
Precisione di ripetizione	Coerente tra le parti.	Variabilità dovuta alle regolazioni manuali.
Utilizzo ideale	Alta precisione, complesso, grandi corse.	Semplice, costume, lavori una tantum.

Quando scegliere la lavorazione CNC

La lavorazione CNC è uno dei metodi migliori per realizzare parti e forme complesse e può essere preferita nelle seguenti situazioni:

1. Quando si realizzano parti che dovrebbero avere elevati livelli di precisione e qualità uniforme.
2. Dopo aver testato e revisionato approfonditamente il progetto originale e dimostrato che ha soddisfatto tutti gli standard di produzione richiesti ed è pronto per la produzione di massa.
3. Nello specifico, quando si progettano forme con molti angoli nell'ambiente digitale sarebbe possibile crearle manualmente nel software.
4. Le industrie di alta precisione si estendono al settore aerospaziale, settore automobilistico, ed i settori dell'elettronica dove precisione e coerenza sono fondamentali.
5. Quando si desidera l’automazione e, di conseguenza, meno manodopera per risparmiare tempo.

Quando scegliere la lavorazione manuale

Ecco alcuni punti in cui possiamo spingerci con la lavorazione manuale:

1. In caso di ordini inferiori a 1 O 2 pezzi o lavori di riparazione occasionali in cui risulterà costoso allestire la macchina CNC.
2. Durante la progettazione e la codifica di parti o prodotti semplici con layout geometrici semplici che non richiederebbero una programmazione sofisticata.
3. Per i casi in cui è richiesto un elemento di interazione umana o tocco per le regolazioni del prodotto.
4. Quando il budget è limitato, e non è possibile sostenere i costi per l’acquisto definitivo delle macchine CNC.
5. È adatto per piccoli negozi che consentono il controllo manuale per dare una reazione rapida.

Che è meglio: Lavorazione CNC o lavorazione manuale per il tuo progetto?

In breve, non esiste una risposta definitiva su quale sia il metodo migliore. Tutto dipende dalla situazione particolare in questione. Il CNC ha il vantaggio della precisione, produzione di massa, e forme complesse rispetto al metodo tradizionale. Quest'ultimo è più applicabile ai contesti in cui si eseguono operazioni semplici, riparazione, e sono necessarie una produzione una tantum, con meno necessità in termini di precisione precisa come nel caso del CNC.

Vantaggi e svantaggi della lavorazione CNC

Di seguito sono riportati i principali meriti e demeriti della lavorazione CNC：

Professionisti:

Alta precisione e accuratezza.

Ideale per progetti complessi.

Stessi risultati o almeno, risultati simili nelle varie parti dello studio.

Utilizzare dove è necessario produrre grandi quantità dello stesso prodotto in breve tempo.

Consuma meno manodopera una volta stabilito.

Contro:

Elevato costo di investimento iniziale.

Questo di solito richiede molto tempo, in particolare durante le fasi iniziali di programmazione e impostazione.

Le aziende quindi non sono adatte a lavori una tantum o semplici.

Questo ha bisogno di programmatori esperti per configurarlo.

Flessibilità limitata una volta programmato.

Vantaggi e svantaggi della lavorazione manuale

Ecco alcuni vantaggi e limiti della lavorazione manuale：

Professionisti:

1. Costo iniziale inferiore.
2. Significava più per usi occasionali o progetti che sarebbero stati completati appositamente per una parte.
3. Flessibilità per regolazioni al volo.
4. Processo di configurazione più semplice.
5. Può essere guidato con livelli di abilità abbastanza basilari ma, man mano che si acquisisce più esperienza, verranno prodotti risultati più positivi.

Contro:

1. Minore precisione rispetto alla lavorazione CNC.
2. Meno efficienza soprattutto quando viene utilizzato per grandi cicli di produzione.
3. Alta intensità di manodopera, che richiedono operatori specializzati.
4. Mancanza di uniformità mostrata nelle varie parti della sezione.
5. Come tecnica di fabbricazione, non è adatto a geometrie difficili da sviluppare.

Applicazioni della lavorazione CNC

COSÌ, discutiamo alcune delle importanti applicazioni della lavorazione CNC：

1. Produzione di componenti aerospaziali.
2. Produzione di componenti automobilistici.
3. Industria della stampa Industria elettronica, ad esempio la produzione di circuiti stampati.
4. Dispositivi medici e protesi.
5. Produzione di utensili industriali mediante tagli accurati al computer.

Applicazioni della lavorazione manuale

Ecco alcune delle applicazioni importanti della lavorazione manuale：

1. Pezzi unici personalizzati.
2. Lavori di riparazione e manutenzione.
3. Possono anche essere attività aggiuntive, o attività svolte per proprio piacere da uno o più dipendenti come piccoli laboratori freelance a domicilio, o progetti di hobby.
4. Elementi con poca complessità, e quindi, poca raffinatezza nella forma dei contorni o delle superfici.
5. Creazione e sviluppo dei prototipi prima di dover avviare la produzione in serie.

Conclusione

Insomma, nel confronto tra lavorazione CNC e lavorazione Manuale, entrambi i processi di lavorazione hanno i loro usi nel mondo della produzione di oggi. Ciò che distingue la lavorazione CNC è la sua capacità di precisione, automazione veloce, e idoneità per grandi produzioni con disegni complessi. Tuttavia, ci sono ancora diversi settori e piccoli lavori in cui la lavorazione manuale è vantaggiosa per le nuove parti, riparare oggetti rotti, e altri compiti simili. Le due opzioni di selezione dipendono dalle necessità del progetto in termini di complessità, volume, bilancio, e il livello di precisione richiesto. Quando si tratta del bilanciamento di questi fattori, sarai in grado di selezionare il metodo di lavorazione più appropriato.

Domande frequenti

Q1. Quando dovrei scegliere la lavorazione manuale?

La lavorazione manuale è più adatta per lavori una tantum, forme piccole e relativamente semplici, effettuare riparazioni, e dove è probabile che siano necessari frequenti cambiamenti nelle dimensioni.

Q3. Posso utilizzare sia la lavorazione CNC che quella manuale in un unico progetto?

SÌ, è normale applicare entrambi i metodi nel caso in cui la parte da produrre implichi una progettazione complicata o sia basata su fasi di produzione.

Q4. La lavorazione CNC è più costosa della lavorazione manuale?

Uno svantaggio delle macchine CNC è che inizialmente sono costose. Ma per una produzione di massa, sono più economiche delle macchine convenzionali poiché riducono le spese di manodopera e velocizzano le operazioni.

Q5. La lavorazione manuale può raggiungere la stessa precisione del CNC?
Mentre fatto a mano, Anche la lavorazione manuale è accurata rispetto alla lavorazione CNC, ma manca di precisione e ripetibilità.